Existe una creciente demanda del mercado para que la industria aeroespacial reduzca el tiempo de flujo de desarrollo de productos y, al mismo tiempo, utilice materiales que cumplan con criterios de rendimiento cada vez más estrictos y, a veces, contradictorios. Las pruebas y la producción aceleradas de productos pueden hacer que el desarrollo de materiales y procesos supere el desarrollo paralelo de tecnologías de salud ambiental. El resultado pueden ser productos que han sido probados y aprobados pero para los cuales no existen datos suficientes sobre el impacto en la salud y el medio ambiente. Regulaciones como la Ley de Control de Sustancias Tóxicas (TSCA) en los Estados Unidos requieren (1) pruebas de nuevos materiales; (2) el desarrollo de prácticas de laboratorio prudentes para las pruebas de investigación y desarrollo; (3) restricciones a la importación y exportación de ciertos productos químicos; y 

(4) monitoreo de estudios de salud, seguridad y medio ambiente, así como registros de la compañía para efectos significativos en la salud por exposiciones químicas.

El mayor uso de hojas de datos de seguridad de materiales (MSDS) ha ayudado a proporcionar a los profesionales de la salud la información necesaria para controlar las exposiciones químicas. Sin embargo, solo existen datos toxicológicos completos para unos pocos cientos de los miles de materiales en uso, lo que representa un desafío para los higienistas industriales y toxicólogos. En la medida de lo posible, se debe usar ventilación de escape local y otros controles de ingeniería para controlar la exposición, particularmente cuando se trata de productos químicos poco conocidos o tasas de generación de contaminantes caracterizadas inadecuadamente. Los respiradores pueden desempeñar un papel secundario cuando cuentan con el apoyo de un programa de gestión de la protección respiratoria bien planificado y rigurosamente aplicado. Los respiradores y otros equipos de protección personal deben seleccionarse para ofrecer una protección totalmente adecuada sin producir incomodidad indebida a los trabajadores.

La información sobre peligros y controles debe comunicarse de manera efectiva a los empleados antes de la introducción de un producto en el área de trabajo. Se podrán utilizar presentaciones orales, boletines, videos u otros medios de comunicación. El método de comunicación es importante para el éxito de cualquier introducción de productos químicos en el lugar de trabajo. En las áreas de fabricación aeroespacial, los empleados, los materiales y los procesos de trabajo cambian con frecuencia. Por lo tanto, la comunicación de peligros debe ser un proceso continuo. Es probable que las comunicaciones escritas no sean efectivas en este entorno sin el apoyo de métodos más activos, como reuniones de tripulación o presentaciones de video. Siempre deben tomarse medidas para responder a las preguntas de los trabajadores.

Los entornos químicos extremadamente complejos son característicos de las instalaciones de fabricación de fuselajes, en particular las áreas de ensamblaje. Se requieren esfuerzos de higiene industrial intensivos, receptivos y bien planificados para reconocer y caracterizar los peligros asociados con la presencia simultánea o secuencial de una gran cantidad de productos químicos, muchos de los cuales pueden no haber sido probados adecuadamente para determinar los efectos en la salud. El higienista debe tener cuidado con los contaminantes liberados en formas físicas no previstas por los proveedores y, por lo tanto, no incluidas en las MSDS. Por ejemplo, la aplicación y eliminación repetidas de tiras de materiales compuestos parcialmente curados pueden liberar mezclas de resina y solvente en forma de aerosol que no se medirá de manera efectiva con los métodos de monitoreo de vapor.

La concentración y las combinaciones de productos químicos también pueden ser complejas y muy variables. El trabajo retrasado realizado fuera de la secuencia normal puede resultar en el uso de materiales peligrosos sin los controles de ingeniería adecuados o las medidas de protección personal adecuadas. Las variaciones en las prácticas de trabajo entre los individuos y el tamaño y la configuración de los diferentes fuselajes pueden tener un impacto significativo en las exposiciones. Las variaciones en la exposición a los solventes entre las personas que realizan la limpieza de los tanques de las alas han superado los dos órdenes de magnitud, debido en parte a los efectos del tamaño del cuerpo sobre el flujo de aire de dilución en áreas extremadamente confinadas.

Los peligros potenciales deben identificarse y caracterizarse, y deben implementarse los controles necesarios antes de que los materiales o procesos ingresen al lugar de trabajo. Los estándares de uso seguro también deben desarrollarse, establecerse y documentarse con cumplimiento obligatorio antes de que comience el trabajo. Cuando la información sea incompleta, es apropiado asumir el mayor riesgo razonablemente esperado y proporcionar las medidas de protección adecuadas. Las encuestas de higiene industrial deben realizarse a intervalos regulares y frecuentes para garantizar que los controles sean adecuados y funcionen de manera confiable.

La dificultad de caracterizar las exposiciones aeroespaciales en el lugar de trabajo requiere una estrecha cooperación entre higienistas, médicos, toxicólogos y epidemiólogos (ver tabla 1). La presencia de una mano de obra y un cuadro directivo muy bien informados también es esencial. Se debe alentar a los trabajadores a informar sobre los síntomas y se debe capacitar a los supervisores para que estén alertas a los signos y síntomas de exposición. El monitoreo de la exposición biológica puede servir como un complemento importante del monitoreo del aire donde las exposiciones son muy variables o donde la exposición dérmica puede ser significativa. El monitoreo biológico también se puede usar para determinar si los controles son efectivos para reducir la absorción de contaminantes por parte de los empleados. El análisis de datos médicos para patrones de signos, síntomas y quejas debe realizarse de manera rutinaria.

Tabla 1. Requerimientos de desarrollo tecnológico para el control de salud, seguridad y medio ambiente para nuevos procesos y materiales.

Los hangares de pintura, los fuselajes de aeronaves y los tanques de combustible pueden ser atendidos por sistemas de escape de muy alto volumen durante operaciones intensivas de pintura, sellado y limpieza. Las exposiciones residuales y la incapacidad de estos sistemas para desviar el flujo de aire de los trabajadores generalmente requieren el uso adicional de respiradores. Se requiere ventilación de extracción local para operaciones más pequeñas de pintura, tratamiento de metales y limpieza con solventes, para trabajos químicos de laboratorio y para algunos trabajos de colocación de plásticos. La ventilación por dilución suele ser adecuada solo en áreas con un uso mínimo de productos químicos o como complemento de la ventilación por extracción local. Los intercambios de aire significativos durante el invierno pueden resultar en un aire interior excesivamente seco. Los sistemas de escape mal diseñados que dirigen un flujo de aire frío excesivo sobre las manos o la espalda de los trabajadores en áreas de ensamblaje de piezas pequeñas pueden empeorar los problemas de manos, brazos y cuello. En áreas de fabricación grandes y complejas, se debe prestar atención a la ubicación adecuada de los puntos de entrada y salida de ventilación para evitar el reingreso de contaminantes.

La fabricación de precisión de productos aeroespaciales requiere entornos de trabajo claros, organizados y bien controlados. Los contenedores, barriles y tanques que contengan productos químicos deben estar etiquetados en cuanto a los peligros potenciales de los materiales. La información de primeros auxilios debe estar fácilmente disponible. La información sobre la respuesta a emergencias y el control de derrames también debe estar disponible en la MSDS o en una hoja de datos similar. Las áreas de trabajo peligrosas deben estar rotuladas y el acceso controlado y verificado.

Efectos sobre la salud de los materiales compuestos

Los fabricantes de fuselajes, tanto en el sector civil como en el de defensa, confían cada vez más en los materiales compuestos en la construcción de componentes tanto interiores como estructurales. Generaciones de materiales compuestos se han integrado cada vez más en la producción en toda la industria, particularmente en el sector de defensa, donde son valorados por su baja reflectividad de radar. Este medio de fabricación en rápido desarrollo tipifica el problema de la tecnología de diseño que supera los esfuerzos de salud pública. Los peligros específicos de la resina o el componente de tela del compuesto antes de la combinación y el curado de la resina difieren de los peligros de los materiales curados. Además, los materiales parcialmente curados (preimpregnados) pueden continuar conservando las características de riesgo de los componentes de resina durante los diversos pasos que conducen a la producción de una pieza compuesta (AIA 1995). Las consideraciones toxicológicas de las principales categorías de resinas se proporcionan en la tabla 2.

Tabla 2. Consideraciones toxicológicas de los principales componentes de las resinas utilizadas en materiales compuestos aeroespaciales.¹

¹ Se proporcionan ejemplos de componentes típicos de las resinas sin curar. Otros productos químicos de diversa naturaleza toxicológica pueden estar presentes como agentes de curado, diluyentes y aditivos.

² Se aplica principalmente a componentes de resina húmeda antes de la reacción. Cantidades variables de estos materiales están presentes en la resina parcialmente curada y trazas en los materiales curados.

* Toxicidad sistémica, indicando efectos producidos en varios tejidos.

** Termoplásticos incluidos como categoría separada, en la que los productos de descomposición enumerados se crean durante las operaciones de moldeo cuando se calienta el material de partida polimerizado.

El grado y tipo de peligro que presentan los materiales compuestos depende principalmente de la actividad de trabajo específica y el grado de curado de la resina a medida que el material pasa de una resina/tela húmeda a la parte curada. La liberación de componentes volátiles de la resina puede ser significativa antes y durante la reacción inicial de la resina y el agente de curado, pero también puede ocurrir durante el procesamiento de materiales que pasan por más de un nivel de curado. La liberación de estos componentes tiende a ser mayor en condiciones de temperatura elevada o en áreas de trabajo mal ventiladas y puede oscilar entre trazas y niveles moderados. La exposición dérmica a los componentes de la resina en el estado de precurado suele ser una parte importante de la exposición total y, por lo tanto, no debe descuidarse.

La liberación de gases de los productos de degradación de la resina puede ocurrir durante varias operaciones de maquinado que crean calor en la superficie del material curado. Estos productos de degradación aún no se han caracterizado por completo, pero tienden a variar en la estructura química en función de la temperatura y el tipo de resina. Las partículas pueden generarse por el mecanizado de materiales curados o por el corte de preimpregnados que contienen residuos de materiales de resina que se liberan cuando se altera el material. Se ha observado exposición a gases producidos por el curado en horno cuando, debido a un diseño inadecuado o una operación defectuosa, la ventilación de escape del autoclave no elimina estos gases del entorno de trabajo.

Cabe señalar que, en general, se considera que los polvos creados por los nuevos materiales textiles que contienen fibra de vidrio, kevlar, grafito o revestimientos de óxido de metal/boro son capaces de producir una reacción fibrogénica de leve a moderada; hasta ahora no hemos podido caracterizar su potencia relativa. Además, aún se está investigando la información sobre la contribución relativa de los polvos fibrogénicos de varias operaciones de mecanizado. Se han caracterizado las diversas operaciones y peligros compuestos (AIA 1995) y se enumeran en la tabla 3.

Tabla 3. Peligros de los productos químicos en la industria aeroespacial.

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